2.1减数分裂和受精作用

动物细胞的分裂间期：发生中心体的复制，一对中心粒→两组中心粒。分裂间期植物细胞动物细胞有丝分裂过程前期中期后期末期植物细胞动物细胞植物细胞有丝分裂各期的主要特点总结如下表：前期中期后期末期①出现染色体，②核膜、核仁消失，③出现纺锤体①所有染色体的着丝粒都排列在赤道板上。①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两个子染色体。并分别向两极移动①染色体变成染色质，②核膜、核仁重现，③纺锤体消失，④在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁特点记忆妙招：前期：两消两现一散乱。中期：丝牵点集赤道板。后期：点裂姐妹两极走。末期：两现两消新壁建。动植物细胞有丝分裂的不同点。①纺锤体形成方式不同②子细胞形成方式不同，即细胞质分裂方式不同相同:分裂过程基本相同，染色体变化规律相同，分裂间期染色体复制，分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中。染色体数染色单体数DNA数间期前期中期后期末期2n2n2n4n4n→2n0→4n4n4n002n→4n4n4n4n4n→2n染色体、染色单体、DNA数变化规律下图中甲与乙表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体数目的动态变化过程，请据图回答下列问题：（1）图甲中，cd段表示细胞分裂进入___期。cd段曲线上升的原因______________________________________________。后着丝粒分裂，染色单体分离，成为子染色体（2）图乙可以判断该生物是_____（填“植物”或“动物”），判断依据是___________________。动无细胞壁，有中心体下图中甲与乙表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体数目的动态变化过程，请据图回答下列问题：（3）图乙表示某细胞的分裂____期，相当于图A中的是________段，此期的染色体、染色单体和DNA数目之比为_________。中bc或gh1:2:2下图中甲与乙表示某生物细胞有丝分裂过程中染色体数目的动态变化过程，请据图回答下列问题：体细胞配子♀♂果蝇体细胞和配子的染色体示意图问题探讨在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?①配子中的染色体数目是体细胞中的一半;②配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。魏斯曼(A.Weismann，1834—1914)从理论上预测:在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。减数分裂减数分裂2n2n精子(n)卵细胞(n)受精卵(2n)融合发育减数分裂存在的预测一、减数分裂进行有性生殖的生物原始生殖细胞→成熟生殖细胞细胞连续分裂两次，而分裂前染色体只复制一次•对象:•时期:•特点:•结果:1.减数分裂的概念成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。一种特殊的有丝分裂（一）精子的形成过程1.场所(人和其他哺乳动物)睾丸曲细精管精原细胞(曲细精管中)有丝分裂精原细胞减数分裂精子（一）精子的形成过程2.过程复制精原细胞减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形精子间期减数分裂减数分裂Ⅰ精原细胞初级精母细胞减数分裂前的间期一部分精原细胞体积增大染色体复制初级精母细胞复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成,这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。（1）完成DNA的复制和有关蛋白质的合成,成为初级精母细胞。（2）复制后，每条染色体都由两条姐妹染色单体组成。减数分裂Ⅰ前期特点：初级精母细胞内配对，后形成。1、同源染色体：（对）配对的两条染色体形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方体细胞中有无同源染色体？2、联会：同源染色体两两配对的现象aa’bb’cc’dd’AA’BB’3、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体X、Y四分体中的非姐妹染色单体常常发生相应片段交换1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝2个着丝粒＝4条染色单体＝4个DNA分子。是指形态、大小不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。减数分裂Ⅰ中期各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上减数分裂Ⅰ后期在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。减数分裂Ⅰ后期细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。减数分裂Ⅰ精原细胞初级精母细胞在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I。减数分裂Ⅰ精原细胞初级精母细胞思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?特殊行为：在减数分裂I中出现了同源染色体联会、四分体形成、四分体的非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。减数分裂Ⅰ精原细胞初级精母细胞思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?重要意义：①上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。减数分裂Ⅱ次级精母细胞精细胞精子减数分裂I与减数分裂II之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。减数分裂Ⅱ前期每条染色体含有两条染色单体，每个次级精母细胞中不含同源染色体。减数分裂Ⅱ中期染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)。减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂→姐妹染色单体分开→成为两条子染色体→在纺锤丝的牵引下分别移向两极。在减数分裂I中形成的两个次级精母细胞，经过减数分裂II,就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体。减数分裂Ⅱ末期变形变形变形变形减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。变形思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义?精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。其中细胞核变成精子头部的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。精子的形成过程精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子精原细胞初级精母细胞复制减数分裂Ⅰ次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精子精子精子精子减数分裂Ⅱ变形变形变形变形同源染色体联会，形成四分体，四分体的非姐妹染色单体发生互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合姐妹染色单体分离精子的形成过程（总结）二、卵细胞的形成过程1.场所(人和其他哺乳动物)卵巢人的卵巢(横切面)示意图和卵细胞的电镜照片卵泡卵细胞卵原细胞有丝分裂卵原细胞减数分裂卵细胞减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅰ复制2.过程退化消失卵细胞的形成过程卵原细胞初级卵母细胞复制减数分裂Ⅰ第一极体次级卵母细胞减数分裂Ⅱ第二极体第二极体第二极体卵细胞退化消失同源染色体联会，形成四分体，四分体的非姐妹染色单体发生互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合姐妹染色单体分离精卵细胞减数分裂示意图联会四分体同源染色体分离着丝粒分裂染色体复制精原细胞卵原细胞初级精母细胞初级卵母细胞次级精母细胞第一极体次级卵母细胞精细胞精子第二极体卵细胞精子和卵子的形成过程比较比较项目不同点精子的形成卵细胞的形成是否变形细胞质分裂分裂结果精细胞变形形成精子无变形均等分裂二次不均等分裂一次均等分裂四个大小一样有功能的精子一个大的有功能的卵细胞，三个小的极体退化消失思考：4.非同源染色体自由组合的时间：2.四分体的含义：3.同源染色体分开的时间：1.染色体复制的时间：减数分裂前的间期联会的一对同源染色体减数第一次分裂后期减Ⅰ后期5.染色单体分开的时间：减数第二分裂后期减数第一分裂末期同源染色体分离使卵细胞中含有较多的营养物质，保证将来形成受精卵有充足的营养物质供早期胚胎发育利用。6.染色体数目减半的时间：8.卵细胞中形成过程中发生细胞质不均等分裂的意义：7.染色体数目减半的原因：思考：比较|有丝分裂与减数分裂染色体形态和行为变化DNA数目染色体数目一数染色体数目奇数偶数二看同源染色体有同源染色体无同源染色体三判断同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）联会、四分体、分离（减Ⅰ）减Ⅱ减Ⅱ减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断减Ⅱ前期减Ⅰ前期（四分体）减Ⅱ前期有丝分裂前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次分裂中期减数分裂第二次分裂中期有丝分裂中期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次分裂后期减数分裂第二次分裂后期有丝分裂后期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？DNA数量间期n2n4n有丝分裂染色体数量间期n2n4n染色单体数量间期n2n4n有丝分裂DNA数量间期MⅠMⅡn2n4n减数分裂染色体数量间期MⅠMⅡn2n4n染色单体数量间期MⅠMⅡn2n4n减数分裂过程中有关的变化曲线（如图）DNA数/染色体数间期12abcdef①a—b的原因：___________②c—d所处的时期:______________________③d—e的原因:_________________________④e—f所处的时期：_____________________染色体复制有丝分裂前期和中期，MⅠ→MⅡ中期着丝粒分裂有丝分裂后期和末期，MⅡ后期和末期选择观察减数分裂材料时，应选择雄性生殖细胞1.雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期。（雌性一次产生的配子少。）2.雄配子产生的过程中是连续分裂的。（雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂。）探究·实践观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1.人们通过比较同一时刻同一生物不同细胞的染色体特点，来推测一个细胞在有丝分裂不同时期的染色体变化，这一做法能够成立的逻辑前提不包括（）A.染色体可被碱性染料染成深色B.同一生物的体细胞所含遗传物质相同C.体细胞增值过程相同D.各个细胞有丝分裂是独立进行的A2.为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择最佳的是（）①蚕豆的雄蕊②桃花的雌蕊③蝗虫的精巢④小鼠的卵巢A．①②B．③④C．①③D．②④C3.某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下．下列叙述正确的是（）A.图甲中，同源染色体之间可能发生了交叉互换B.图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半甲乙丙丁AAaBbAAaaBBbbAbAbaBaBABABababAAbbaaBBAABBaabb或复制Aa代表一对同源染色体，Bb代表另一对同源染色体。一、配子中染色体组合的多样性①减数分裂Ⅰ后期：同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合②减数分裂Ⅰ前期(四分体时期)：同源染色体上非姐妹染色单体的互换2n种大于2n种配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性的意义经过减数分裂产生的配子类型多样，增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。规律总结：配子染色体类型的分析①一个生物体②一个性原细胞产生2n种配子考虑交叉互换产生大于2n种配子一个卵原细胞产生1种配子(1个)一个精原细胞不考虑交叉互换没有交叉互换存在交叉互换产生2种配子